C++ 的 switch 为什么不自动加 break？
C++ 的 `switch` 语句之所以不默认添加 `break` 语句，这是 C++ 设计者们经过深思熟虑后做出的一个选择，其背后有明确的理由和意图。理解这一点，需要我们深入到 `switch` 语句的本质和它与其他控制流语句的区别。
1. fallthrough（贯穿）的意图与灵活性
C++ 的 `switch` 语句，与很多其他语言（如 Java, C）不同，它允许case 语句执行完毕后，程序流程会“贯穿”（fallthrough）到下一个 case 语句，直到遇到 `break`、`return`、`goto` 或者 `switch` 语句结束。
这个“贯穿”行为并非一个疏忽，而是 C++ 设计者有意为之，为的是提供一种独特的控制流程的灵活性。设想一下，如果你需要执行一系列相似但又略有不同的操作，而这些操作的触发条件又恰好是离散的值。
举个例子：
假设你要编写一个程序，根据用户输入的数字（1 到 7）来显示星期几。
如果不允许 fallthrough（就像 Java 那样），你可能需要这样写：
```c++
switch (dayOfWeek) {
case 1:
std::cout << "Monday";
break;
case 2:
std::cout << "Tuesday";
break;
case 3:
std::cout << "Wednesday";
break;
// ... 以此类推，每个 case 都有自己的输出
case 7:
std::cout << "Sunday";
break;
default:
std::cout << "Invalid day";
break;
}
```
可以看到，每个 `case` 都需要一个独立的输出语句，然后跟着 `break`。
而允许 fallthrough，你可以这样写：
```c++
switch (dayOfWeek) {
case 1:
case 2:
case 3:
case 4:
case 5:
std::cout << "It's a weekday.";
break; // 在这里我们才需要 break
case 6:
case 7:
std::cout << "It's the weekend!";
break;
default:
std::cout << "Invalid day";
break;
}
```
在这个例子中，我们将工作日（15）归类到同一个输出，周末（67）归类到另一个输出。如果没有 fallthrough，你需要为 1 到 5 每个 `case` 都重复一遍 `std::cout << "It's a weekday.";` 语句，这将导致大量的代码冗余。
这种 fallthrough 的特性，使得 `switch` 语句在处理多个条件指向同一行为时，能够写出更加简洁、优雅的代码。 它是一种“共享代码块”的机制。
2. C++ 的哲学：为程序员负责
C++ 的设计哲学之一是 “不要为程序员做他们不想要的事情”。也就是说，C++ 倾向于给程序员最大的自由度和控制力，即使这意味着需要程序员承担更多的责任。
显式是优于隐式的。 `break` 的缺失，迫使程序员明确地思考每个 `case` 之后是否需要中断执行。这反而提醒了程序员：“你决定了程序流程是否继续向下走。” 这种显式的控制，有助于减少意外的 bug。
如果 `break` 是默认的，那么我们上面展示的“共享代码块”的优雅写法就不复存在了。 想要实现 fallthrough，你反而需要在每个 `case` 后面加上一个显式的“继续”指令，这会使代码更繁琐。
3. 历史原因与兼容性
C++ 的 `switch` 语句的行为很大程度上继承自 C 语言。C 语言的设计者们在早期就选择了这种 fallthrough 的机制。当 C++ 被创造出来时，为了与 C 语言保持良好的兼容性，以及延续这种已经存在并被证明有效的控制流程方式，C++ 也保留了这一特性。
4. 潜在的陷阱与解决方案
当然，我们也必须承认，fallthrough 是 `switch` 语句最容易出错的地方之一。 如果程序员忘记了在某个 `case` 后面加上 `break`，而这个 `case` 本来是不应该继续向下执行的，那么程序就会产生意想不到的行为，导致难以发现的 bug。
为了解决这个问题，C++ 标准委员会引入了一些实践和建议：
良好的编程习惯： 经验丰富的 C++ 程序员通常会在每个 `case` 结束时显式地加上 `break`，除非他们确实需要 fallthrough。
注释： 当确实需要 fallthrough 时，在 `break` 的位置写上注释，例如 `// fallthrough`，可以清晰地告知其他开发者（或未来的自己）这是故意的。
编译器警告： 许多现代编译器（如 GCC, Clang）提供了可以开启的警告选项，用于检测潜在的 fallthrough 错误。例如，使用 `Wimplicitfallthrough` 选项，编译器会在检测到没有 `break` 也没有显式注释的 fallthrough 时发出警告。
C++17 的 `[[fallthrough]]` 属性： 从 C++17 开始，标准引入了 `[[fallthrough]]` 属性。你可以将其放在 `break` 应该出现但被省略的地方。
```c++
switch (value) {
case 1:
// ... do something
[[fallthrough]]; // 明确告知编译器这是故意的 fallthrough
case 2:
// ... do something else
break;
default:
break;
}
```
这个属性的主要作用是明确地告诉编译器和阅读代码的人，程序员知道这里存在 fallthrough，并且是故意的。这有助于消除编译器的警告，并提高代码的可读性。
总结
C++ 的 `switch` 语句不自动添加 `break` 主要是因为：
1. 意图上的灵活性： fallthrough 允许程序员通过共享代码块来简化处理多个条件指向同一行为的代码，减少冗余。
2. C++ 的设计哲学： 强调程序员的控制力和责任，显式操作优于隐式。
3. 历史兼容性： 继承自 C 语言的特性。
尽管 fallthrough 可能带来潜在的陷阱，但通过良好的编程习惯、编译器警告以及 C++17 的 `[[fallthrough]]` 属性，这些风险是可以被有效管理的。这种设计选择，在很大程度上反映了 C++ 作为一种强大、灵活且注重底层控制的语言的特性。
1. fallthrough（贯穿）的意图与灵活性
C++ 的 `switch` 语句，与很多其他语言（如 Java, C）不同，它允许case 语句执行完毕后，程序流程会“贯穿”（fallthrough）到下一个 case 语句，直到遇到 `break`、`return`、`goto` 或者 `switch` 语句结束。
这个“贯穿”行为并非一个疏忽，而是 C++ 设计者有意为之，为的是提供一种独特的控制流程的灵活性。设想一下，如果你需要执行一系列相似但又略有不同的操作，而这些操作的触发条件又恰好是离散的值。
举个例子：
假设你要编写一个程序，根据用户输入的数字（1 到 7）来显示星期几。
如果不允许 fallthrough（就像 Java 那样），你可能需要这样写：
```c++
switch (dayOfWeek) {
case 1:
std::cout << "Monday";
break;
case 2:
std::cout << "Tuesday";
break;
case 3:
std::cout << "Wednesday";
break;
// ... 以此类推，每个 case 都有自己的输出
case 7:
std::cout << "Sunday";
break;
default:
std::cout << "Invalid day";
break;
}
```
可以看到，每个 `case` 都需要一个独立的输出语句，然后跟着 `break`。
而允许 fallthrough，你可以这样写：
```c++
switch (dayOfWeek) {
case 1:
case 2:
case 3:
case 4:
case 5:
std::cout << "It's a weekday.";
break; // 在这里我们才需要 break
case 6:
case 7:
std::cout << "It's the weekend!";
break;
default:
std::cout << "Invalid day";
break;
}
```
在这个例子中，我们将工作日（15）归类到同一个输出，周末（67）归类到另一个输出。如果没有 fallthrough，你需要为 1 到 5 每个 `case` 都重复一遍 `std::cout << "It's a weekday.";` 语句，这将导致大量的代码冗余。
这种 fallthrough 的特性，使得 `switch` 语句在处理多个条件指向同一行为时，能够写出更加简洁、优雅的代码。 它是一种“共享代码块”的机制。
2. C++ 的哲学：为程序员负责
C++ 的设计哲学之一是 “不要为程序员做他们不想要的事情”。也就是说，C++ 倾向于给程序员最大的自由度和控制力，即使这意味着需要程序员承担更多的责任。
显式是优于隐式的。 `break` 的缺失，迫使程序员明确地思考每个 `case` 之后是否需要中断执行。这反而提醒了程序员：“你决定了程序流程是否继续向下走。” 这种显式的控制，有助于减少意外的 bug。
如果 `break` 是默认的，那么我们上面展示的“共享代码块”的优雅写法就不复存在了。 想要实现 fallthrough，你反而需要在每个 `case` 后面加上一个显式的“继续”指令，这会使代码更繁琐。
3. 历史原因与兼容性
C++ 的 `switch` 语句的行为很大程度上继承自 C 语言。C 语言的设计者们在早期就选择了这种 fallthrough 的机制。当 C++ 被创造出来时，为了与 C 语言保持良好的兼容性，以及延续这种已经存在并被证明有效的控制流程方式，C++ 也保留了这一特性。
4. 潜在的陷阱与解决方案
当然，我们也必须承认，fallthrough 是 `switch` 语句最容易出错的地方之一。 如果程序员忘记了在某个 `case` 后面加上 `break`，而这个 `case` 本来是不应该继续向下执行的，那么程序就会产生意想不到的行为，导致难以发现的 bug。
为了解决这个问题，C++ 标准委员会引入了一些实践和建议：
良好的编程习惯： 经验丰富的 C++ 程序员通常会在每个 `case` 结束时显式地加上 `break`，除非他们确实需要 fallthrough。
注释： 当确实需要 fallthrough 时，在 `break` 的位置写上注释，例如 `// fallthrough`，可以清晰地告知其他开发者（或未来的自己）这是故意的。
编译器警告： 许多现代编译器（如 GCC, Clang）提供了可以开启的警告选项，用于检测潜在的 fallthrough 错误。例如，使用 `Wimplicitfallthrough` 选项，编译器会在检测到没有 `break` 也没有显式注释的 fallthrough 时发出警告。
C++17 的 `[[fallthrough]]` 属性： 从 C++17 开始，标准引入了 `[[fallthrough]]` 属性。你可以将其放在 `break` 应该出现但被省略的地方。
```c++
switch (value) {
case 1:
// ... do something
[[fallthrough]]; // 明确告知编译器这是故意的 fallthrough
case 2:
// ... do something else
break;
default:
break;
}
```
这个属性的主要作用是明确地告诉编译器和阅读代码的人，程序员知道这里存在 fallthrough，并且是故意的。这有助于消除编译器的警告，并提高代码的可读性。
总结
C++ 的 `switch` 语句不自动添加 `break` 主要是因为：
1. 意图上的灵活性： fallthrough 允许程序员通过共享代码块来简化处理多个条件指向同一行为的代码，减少冗余。
2. C++ 的设计哲学： 强调程序员的控制力和责任，显式操作优于隐式。
3. 历史兼容性： 继承自 C 语言的特性。
尽管 fallthrough 可能带来潜在的陷阱，但通过良好的编程习惯、编译器警告以及 C++17 的 `[[fallthrough]]` 属性，这些风险是可以被有效管理的。这种设计选择，在很大程度上反映了 C++ 作为一种强大、灵活且注重底层控制的语言的特性。
网友意见
C++ 的 switch 语句并不是用来替代 if else 的，而是来自 C 语言
至于 C 语言为什么会有 switch ？因为它就是复刻的汇编语言的跳转表的结构。
为什么这么做呢？因为 C 语言当初设计是为了跨平台，是想为汇编语言不同的各种CPU，设计一种通用语言，把不同CPU对应的汇编语言所拥有的特性大部分实现，所以要努力复刻汇编语言中的跳转表特性，这个特性难以用 if-else 高效的表达。
（注：解释一下，C语言所谓的跨平台是CPU体系架构层面的跨平台，而Java的跨平台是操作系统层面的跨平台。）
所以题主明白了？C 语言的 switch 从来就不是 if-else 的语法糖，而是为了映射汇编语言跳转表功能的语言对应，它设计成这个样子就只是为了实现汇编语言中的某个功能，类似的功能必须用不带自动break的switch结构来实现。
至于 C++，它本身目前还根本没有「你想要的那种」switch，或者说它没有那种单纯作为 if-else 语法糖的 switch 。
在 C、C++ 中，只有当条件判断可以做成跳转表的情况下，才适合使用 switch，其它情况下应该使用 if-else，把 C 跟 C++ 的 switch 作为 if-else 语法糖，是一种滥用跟误用。
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